淺談海洋平臺的類型及發(fā)展

王妍　蔣建平

摘 要：海洋平臺是在海上進行采油、集運、觀測、導航、施工等活動的基礎性設施。海洋平臺板主要用于制造海上采油鉆井，是海上生產作業(yè)和生活的基地。隨著國家海洋科技逐漸走向深海，海洋平臺結構的研究和建設越來越受到國內外科研機構和產業(yè)集團的重視。本文重點介紹海洋平臺的結構類型及其發(fā)展概況。

關鍵詞：海洋平臺；類型；發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.228

0 引言

21世紀以來，隨著中國經濟的快速發(fā)展，石油消費日益增加，采取有效措施開發(fā)海底油田保障油氣供給十分必要。海洋平臺由于功能強大，適用于多種水深和多種環(huán)境，在國內外海洋油氣資源開發(fā)活動中得到廣泛應用，已經成為未來海洋工程領域的一大發(fā)展趨勢，研究、開發(fā)、制造海洋平臺具有十分重要的意義。

1 海洋平臺的分類

海洋平臺的類型很多，按運動方式大體可以分為固定式、活動式和半固定式。

（1）固定式海洋平臺。固定式平臺通常由混凝土和鋼結構直接錨定在海底來支撐為鉆探設備、生產設施和居住區(qū)提供空間的上甲板。其結構也有多種不同形式：導管架型、塔架型、鋼筋混凝土重力式、鋼重力式等。其優(yōu)點在于整體穩(wěn)定性好，剛度較大，受季節(jié)和氣候的影響較小，抗風暴的能力強。缺點是機動性能差，一經下沉定位固定，則較難移位重復使用。被廣泛應用于海洋石油開發(fā)中，特別是在水深520m內的淺海石油開發(fā)中占據主導地位。

（2）活動式海洋平臺?；顒邮狡脚_浮于水中或支承于海底，可以在不同井位之間移動，按支承情況可分為著底式和浮動式兩類。它是為適應勘探、施工、維修等海上作業(yè)必須經常更換地點的需要而發(fā)展起來的。現(xiàn)有的活動式平臺又可分為坐底式、自升式、半潛式等多種不同結構型式。由于機動性能好，故一般均用于鉆井。

（3）半固定式海洋平臺。半固定式平臺既能固定在深水中，又可以移動，新型的張力腿式平臺和拉索塔式平臺即屬此類。其上部結構是浮體，通過收緊錨固在海底的纜索張緊固定。這種平臺用料少，工作水深大，適用于大深度水域，是近年來發(fā)展起來的新結構型式，具有明顯的優(yōu)點。但仍處于研究試制的階段。

圖1～圖3分別為導管架式平臺、自升式平臺和張力腿式平臺示意圖。

2 海洋平臺的發(fā)展

2.1 國內海洋平臺的發(fā)展

我國海上油氣勘探開發(fā)主要集中在大陸架區(qū)塊，最早的海洋石油開發(fā)始于60年代末期渤海灣地區(qū)，水深局限在20m左右。到了80年代末期，開始在南海100m水深范圍內進行勘探和生產。目前，我國的海上油氣勘探和開發(fā)還未突破400m水深。資料顯示，“十一五”期間，我國已開發(fā)建設15個海洋油氣田，建造76座平臺、6座浮式生產儲油船（FPSO），鋪設1 400多公里海底管線。2010年，我國共交付各類海洋平臺16座，新承接自升式鉆井平臺5座，海洋平臺模塊訂單10座。同年，第六代3 000m深水半潛式鉆井平臺全套裝備——“海洋石油 981”，在上海外高橋造船有限公司順利出塢，填補了中國在深水裝備領域的空白。

目前，我國海洋平臺工程具備一定的建造能力和研發(fā)能力，但主要從事淺水裝備的建造，深水裝備制造實力不強。我國的海洋平臺發(fā)展與國外先進國家相比，其差距表現(xiàn)在：

①專業(yè)化程度偏低，建造筒型基礎采油平臺的技術還不過關；

②數量少，類型單一，還不能設計、建造多功能、結構簡便的輕型采油平臺；

③海洋平臺適應水深較淺，鉆深能力較差，國內只能設計建造淺海水域的平臺，而國外海洋平臺工作水深已達300～3000m；

④海洋平臺研究機構少，投入不夠。

2.2 國外海洋平臺的發(fā)展

世界上第一座類似于海洋平臺的鉆井平臺建于1897年美國加利福尼亞海岸，當時只是在一個簡陋的木筏上進行石油勘探和開發(fā)。直到1911年，在美國路易斯安那和科克薩斯之間的海上建起了世界上第一座真正意義上的海洋平臺。之后海洋平臺分別經歷了上世紀70年代中期和上世紀80年代初期兩輪的建造高峰期，新世紀以來張力腿平臺（TLP）、浮筒式平臺（SPAR）、半潛式平臺（SEMI）、浮船式（FPSO）等新型海洋平臺的研究和建造尤為火熱。從2003～2007年的5年間，全世界共有116艘浮式生產儲油卸油系統(tǒng)投入工作，其中FPSO浮式船77艘，TLP平臺16艘，Spar平臺13艘，SEMI平臺10艘，主要工作地為墨西哥灣、北歐、西非近海等海域。

總體概括，國外先進國家的海洋平臺發(fā)展具有以下特點：

①在建海洋平臺數量大、增長快；

②專業(yè)化程度相對較高，已經逐漸由傳統(tǒng)海洋平臺向新型海洋平臺進行更新?lián)Q代；

③海洋平臺適應水深已達到300～3 000m的深海水域；

④各國石油公司對海洋平臺建造的投資大。

3 結語

在海洋平臺的各種類型中，樁基式、坐底式、重力式平臺多用于淺水海域，而從世界范圍來講，淺水海域的海洋油氣資源已經開發(fā)很多，各國和石油公司已將目光瞄準深海油田，半潛式、張力腿式、豎筒式等類型的海洋平臺已成為目前海洋工程領域的熱點，我國的海洋平臺技術研究也正在向深水海域發(fā)展，多多借鑒先進國家的技術經驗。

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